JPS6224716A - 誤り訂正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｎ・産業上の利用分野 本発明は、ディジタル・データの誤り訂正に用いられる
誤り訂正方法に関し、特に、例えば光ディスクや光磁気
ディスクのような記録媒体に対してディジタル・データ
を記録・再生する際のデータ誤り訂正に適用して好まし
い誤り訂正方法に関する。

Ｂ０発明の概要 本発明は、ディジタル・データの多次元配列の相異なる
２以上の方向に、それぞれ誤り訂正符号系列を形成する
誤り訂正方法において、最後に符号化される誤り訂正符
号を他のデータ部よりも深くインターリーブすることに
より、該最後に符号化された誤り訂正符号についての７
１−スト・エラーに対する誤り訂正能力を高め、繰り返
し復号化に適した誤り訂正方法を得るものである。

Ｃ２従来の技術 ］ンピュータ・データのようなディジタル・データ信号
においては、オーディオ信号やビデオ信号をへ／Ｄ変換
して得られたオーディオＰＣＭ信号やビデオＰＣＭ信号
等とは異なり、データ間の相関性が無く、欠落したデー
タを前後のデータ等に基いて補間することができない。

このため、記録・再生時等のような信号伝送時に、一般
のＰＣＭ信号における誤り訂正方法をそのまま用いたの
では、その訂正能力を充分に活用できないことが多い。

ここで、例えばディジタル・オーディオ・ディスクの各
種方式のうち、いわゆるＣＤ（コンパクト・ディスク）
方式においては、誤り訂正符号として、ランダム・エラ
ー訂正能力の高いリード・　。

ソロモン符号と、バースト・エラーをランダム・エラー
に変換するためのクロス・インターリーブとを組み合せ
たＣ　Ｉ　ＲＣ（クロス・インターリーブ・リードソロ
モン・コード）が採用されている。

このＣＩＲ，Ｃの訂正符号においては・、４次のリード
・ソロモン符号系列であるＣＩ系列およびＣ２系列をイ
ンターリーブを介して結合しており、符号化は、最初に
Ｃ２符号の符号化を行い、次にインターリーブ処理を行
い、次にＣＩ符号の符号化を行っている。さらに詳細に
は、Ｃ２符号化の前とＣＩ符号化の後とに、それぞれ浅
くインターリーブ処理を行っている。また、復号は、上
述した符号化とは逆の順序で行っている。

このようないわゆるＣＤ方式の誤り訂正方式における復
号の際には、Ｃ１符号の復号により形成されたエラー・
ポインタが、Ｃ２符号の復号において使用され、エラー
訂正操作の終了後にポインタの立っているデータは、消
失データとして補間処理等により復元するようにしてい
る。これは、誤った訂正がなされると：再生オーディオ
信号にパルス・ノイズ等の悪影響を与えるため、誤りの
訂正よりも誤りの検出に比重がかけられているからであ
り、また、オーディオ信号再生のようにリアル・タイム
処理が必要とされる場合には、限られた時間内で演算処
理を行わなければならないためでもある。

これに対して、コンピュータ・データのようなディジタ
ル・データの場合には、補間によるデータ復元ができな
いため、誤り訂正能力を最大限に発揮できるものが良く
、また、リアル・タイム処理が要求されなければ、上述
の復号を繰り返し行って、エラー・データを極力減らす
ことが重要となる。

そこで、本件出願人は、先に特願昭６０−７８８８１号
におＧＹて、上記Ｃ１符号め復号を行った後に、該Ｃ１
復号の情報（エラーポインタ等）をじて上記ＣＩ、Ｃ２
復号を繰り返し行うような誤り訂正方法を提案している
。

この誤り訂正方法においては、従来のようにＣ１復号の
ポインタを用いてＣ２復号を行うのとは異なり、ポイン
タのためのメモリ等の回路が不要となり、ポインタの処
理のための時間を誤り訂正の時間にあてることができ、
繰り返し誤り訂正を行うことができ、エラー訂正能力を
高くすることができる。

Ｄ９発明が解決しようとする問題点 ところで、上述した特願昭６０−７８８８１号の技術は
、復号処理を改善するものであり、符号白化処理につい
ては、さらに改善が望まれている。

すなわち、符号化されてディスク等の記録媒体に記録さ
れたデータに、連続的な誤り、いわゆるバースト・エラ
ーが生じた場合に、最後に符号化されたＣ１符号につい
ては、繰り返し復号を行ってもエラー訂正できないこと
があり、エラー訂正能力を充分に引き出すことができな
い。すなわち、上述の改善された復号を行う誤り訂正方
法を適用する際に、符号化が従来のままでは、繰り返し
復号による利点を最大限発揮できないことになる。

−本発明は、このような実情に鑑み、コンピュータ・デ
ータのようなディジタル・データに対する誤り訂正を行
う際に、繰り返し復号のような復号処理に適した符号化
が行え、簡単な操作で誤り訂正能力をさらに高め得るよ
うな誤り訂正方法の提供を目的とする。

Ｅ１問題点を解決するための手段 本発明に係る誤り訂正方法は、２次元以上に多次元配列
されたディジタル・データの互いに相異なる２以上の方
向に、それぞれ誤り訂正符号系列を形成する誤り訂正方
法において、上記各課り訂正符号系列による多重符号化
を施す際に、最後に符号化された誤り訂正符号に対する
インターＩＪ　Ｈプの深さをデータ部に対するインター
リーブの深さよりも深くしたことを特徴としている。

Ｆ０作用 最後に符号化された誤り訂正符号については、。

データ部よりも深いインターリーブが施されているため
、バースト・エラーに対するエラー訂正能力が高められ
、特に、繰り返し復号を行うことで誤り訂正符号を訂正
により復元することができる。

Ｇ、実施例 以下、本発明に係る好ましい実施例について、図面を参
照しながら説明する。なお、以下の実施例においては、
コンピュータ・データのようなディジタル・データを光
ディスクあるいは光磁気ディスクに記録し、その再生デ
ータの誤りを訂正するような場合のデータ誤り訂正に本
発明を適用した例について説明する。

このようなディスクは、例えば同心円状に複数本の記録
トラックが形成され、各トラックは複数（例えば８２個
）のセクタに分割されている。このｌセクタに記録され
るデータの符号構成例を第１図に示す。この第１図の例
では、データの１シンボルが８ビツト（１バイト）とさ
れ、セクタ番号を示す１バイトと５１’２バイトのデー
タとの計５１３バイトのディジタル・データが縦１９バ
イト、横２７バイトの２次元的に配列されている。

このようなデータの２次元配列の縦方向および斜め方向
に関して、２種類の誤り訂正符号化系列としての０１系
列およびＣ２系列が形成され、符号化は、Ｃ２符号化の
後にＣＩ符号化の順序で施されるようになっている。

Ｃ２系列は、上記２次元配列上で、それぞれｌシンボル
ずつ横方向および縦方向にずれた位置のデータを順次選
択し、て得られた斜め方向の１９バイトのデータと４バ
イトの０２パリテイ（検査ワード〕とから成り、Ｃ２符
号として、例えば（２３，１’ｌ）リード・ソロモン符
号が用いられている。この場合の０２パリテイは、縦１
９バイト、横２７バイトのデータ配列の下部に縦４バイ
ト、横２７バイトの配列として付加されている。

次に、Ｃ１系列は、上記データおよびＣ２パリティから
成る縦２３バイト、横２７バイトの２次元配列上で、縦
方向（垂直方向）に並ぶ２８バイトのデータ（Ｃ２パリ
ティを含む）と４バイトのＣｌパリティとから成り、Ｃ
Ｉ符号として、例えば（２７，２８）リード・ソロモン
符号が用いられている。さらに、このＣ１系列は、第１
図の斜線に示すように、上記２３バイトのデータ（Ｃ２
パリティを含む）については隣接するもの間で交互に取
り出すような浅いインターリーブが施され、４バイトの
Ｃｌパリティについては上記データ（Ｃ２パリティを含
む）よりも深いインターリーブが施されるようにしてい
る。このインターリーブ処理は、例えば、Ｒ，ＡＭ（ラ
ンダム・アクセス・メモリ）等のメモリに第１図に示す
ような２次元配列データを記憶しておき、第１図の斜線
に示すような形態で上記メモリからデータを読み出すこ
とで容易に実現できる。なお、第１図の例のＣ１系列に
おいて、上記２３バイトのデータ（Ｃ２パリティを含む
）の部分でのインターリーブは横方向に２シンボル分（
２系列分あるいは２フレ一ム分）にまたがって施されて
いることより、Ｃ１パリティに対するインターリーブと
しては、横方向に３シンボル分以上（３系列分以上ａ５
るいは３フレ一ム分以上）離すような深いインターリー
ブ処理を施すことが必要である。

このようにして、インターリーブされながら例えばＲ，
ＡＭ等のメモリより読み出されたデータが光ディスクあ
るいは光磁気ディスクに記録される。

この場合、上述のように、５１３バイトのデータに対し
て、２１６バイトのＣ１およびＣ２パリティが付加され
、さらに第２図に示すように、１０４バイトのヘッダが
付加された計８３３バイトのデータが１セクタとして記
録され、このセクタが０番から３１番までの３２個まと
まって１トラツ□　りを形成する。なお、■セクタは、
第２図に示すように、先頭に１０４バイトのヘッダが位
置し、次に、上記ＣＩ系列のメモリ等からの読み出し順
に応じて、１９バイトのデータと８バイトのＣＩ。

Ｃ２パリティとが２７系列分の７２９バイト配されてい
る。ヘッダ内には、一般に同期信号、アドレス信号とし
ての時間コード等が含まれている。

また、一般に現実のディスクへの記録時には、例えばＥ
　ＦＭ　（Ｅｉｇｈｔ　ｔｏ　Ｆｏｕｒｔｅｅｎ　Ｍｏ
ｄｕｌａｔｉｏｎ、　３−１４変調）等のディジタル変
調を施して記録を行っている。

このような記録のなされたディスクを再生する場合には
、例えば第８図に示すような再生回路を用いることがで
きる。この第３図において、上記ディスクからの再生信
号は、入力端子１を介してデータ分離回路２に供給され
、このデータ分離回路２により波形整形されたディジタ
ル信号が、ディジタル復調回路３に供給される。ディジ
タル復調回路３は、上述したＥＦＭ変調等のディジタル
変調を復調するためのものである。このディジタル復調
回路３の出力がエラー訂正符号の復号器４に供給される
。復号器４と関連して、ＲＡＭコントローラ５が設けら
れている。１１．ＡＭコントローラ５は、復号器４に含
まれているＲＡＭに対するコントロール信号およびアド
レス信号を発生し、復号器４において、ディンターリー
ブがなされる。

また、復号器４からＲＡＭコントローラ５に対して、エ
ラー・ロケーション、エラーの大キサ（エラー・バリュ
ー）、エラ′−の状態のフラグが供給される。ＲＡＭコ
ントローラ５は、エラー情報を受は取って、例えばエラ
ー位置のデータの読み出しを行うように、復号器４のＲ
ＡＭを制御する。

復号器４のエラー訂正後のディジタル・データが主メモ
リ６に供給される。主メモリ６には、メイン・コントロ
ーラ７からのコントロール信号が供給される。主メモリ
６から読み出されたデータが出力端子８に取り出される
。メイン・コントローラ７は、ＲＡＭコントローラ５に
送出リクエスト信号を与える。この送出リクエスト信号
が発生すると、主メモリ６に貯えられている再生データ
が読み出されて出力端子８に取り出される。

一方、Ｒ，ＡＭコントローラ５からメインコントローラ
７に対して、再送リクエスト信号が与えられる。この再
送リクエスト信号は、ディスクから再生されたディジタ
ルデータが誤っている場合に発生する。この再送リクエ
スト信号によって、メイン・コントローラ７は、再度、
同じアドレスのディジタル・データを再生するように、
読み取りヘッドの位置などを制御する。

第４図は、復号器４の一例の構成である。第４図におい
て、ＲＡＭ１１は１セクタに記録される（２７Ｘ２７＝
７２９バイト）のデータおよびパリティを記憶するため
のものであり、ＲＡＭ１１゜シンドローム計算回路１２
．エラー訂正演算回路１３の間には、共通のデータバス
１４が設けられている。

シンドローム計算回路１２では、ＲＡＭ１１から読み出
されたＣ１系列またはＣ２系列の受信データとパリティ
検査行列との乗算がなされ、４個のシンドロームＳｏ　
、Ｓｌ、８２　、Ｓａが生成される。この４個のシンド
ロームから下式のＡ　、　Ｂ。

Ｃの夫々が求められる。

へ＝ＳｏＳｚ十８１ Ｂ　＝　５ＩＳｘ　＋５ｏＳｓ Ｃ＝　８１８ｍ　＋　８２ シンドローム計算回路１２は、このＡ、Ｂ、Ｃを用いて
、エラーの状態を判断する。すなわち、（１）エラー無
し Ｓｏ　＝０　、　Ｓａ　＝Ｏ、Ａ＝Ｂ＝Ｃ＝Ｑ（ｉｉ）
　　１エラー −Ｓｏ〜０　、５ａ−ｈｑ＝０　、　Ａ＝Ｂ＝Ｃ＝００
ｉｉ）　　２エラー Ａ〜Ｑ、Ｂ〜Ｏ，ＣＮ３ （ｉψ　３工ラー以上 上記の（＋）（ｎ＋ｏ＋＊＋以外の場合ＣＩ系列および
Ｃ２系列のいずれについても、２エラーまでの訂正が可
能である。シンドローム計算回路１２は、エラーの状態
がどの状態であるかを示すフラグを発生する。

シンドローム計算回路１２により形成されたシンドロー
ムがエラー訂正演算回路１３に供給される。このエラー
訂正演算回路１３において、１エラーおよび２エラーの
訂正がなされる。エラー訂正演算回路１３において、ｌ
エラーおよび２エラーの訂正は、エラー・ロケーション
およびエラー・バリューを求めることでなされる。この
エラー訂正演算は、ディジタル・オーディオ・ディスク
の場合と同様であるので、説明を省略する。エラー訂正
演算回路１３で求められたエラー・口ケ二ションおよび
エラー・バリューは、訂正演算のために使用されると共
に、ＲＡＭコントローラ５に供給される。

この実施例のエラー訂正は、Ｃ１系列をＲ，ＡＭｌｌか
ら読み出して、シンドローム計算回路１２およびエラー
訂正演算回路１３により、エラー訂正を行うＣ１復号と
、ディンターリーブを行うように、Ｃ２系列をＲ，ＡＭ
ｌ　１から読み出して、シンドローム計算回路１２およ
びエラー訂正演算回路１３によりエラー訂正を行うＣ２
復号とからなる。このＣ１復号およびＣ２復号からなる
エラー訂正処理を繰り返して行うことにより、エラー訂
正できるシンボル数が増大する。

ところで、ディスク上のゴミや傷等によって、連続的な
誤り、いわゆるバースト誤りが生じ、例えば上述したＣ
１系列の連続する２系列分のデータが誤りとなった場合
に、仮に、Ｃｌパリティ部分もデータ部分（Ｃ２パリテ
ィを含む）と同様な第１図の２次元配列上で横方向に隣
接する２シンボル間にまたがるような浅いインターリー
ブが施されていると、上記Ｃ１復号およびＣ２復号を何
度繰り返して行っても、ＣＩパリティの訂正は行えない
。

これに対して、本発明の実施例のように、Ｃｌパリティ
部分のインターリーブの深さを、第１図の２次元配列の
横方向に３シンボル分以上（３系列分以上あるいは８フ
レ一ム分以上）とすることにより、Ｃ１系列の２系列分
が連続して誤りとなっても、上記Ｃ１復号およびＣ２復
号を何度か繰り返し行うことにより、Ｃ１パリティの訂
正が略完全に行え、より確実な誤り訂正が可能となる。

なお、本発明は、上述の実施例のみに限定されるもので
はなく、例えば上記データ配列の大きさ、次数等は任意
に設定できる。また、パリティ・データの配列中の位置
も任意に設定でき、例えば第５図に示すように、２次元
配列中の縦方向の略中央部に０２パリテイを配設しても
よい。

この第５図の例においては、前述した縦１９バイト、横
２７バイトの５１３バイトのデータについて、縦方向の
１９バイトをｌＯバイトと９バイトとに分割し、これら
の間に０２パリテイを挿入した構成としている。これは
、Ｃ２パリティも含めた縦２３バイト、横２７バイトの
計６２１バイトのデータの２次元配列に対応する記憶領
域をＲＡＭ等のメモリ内に予め確保しておき、この領域
内の縦方向の上部ｌＯバイト（計２７０バイト）および
下部９バイト（計２４８バイト）の領域に元の５１３バ
イトのディジタル・データを順次書き込み、この書き込
まれたデータに対して、図中斜め方向のＣＺ系列の符号
化によりＣ２パリティを形成し、この０２パリテイを上
記２次元配列記憶領域内の縦方向の中央部４バイト（計
１０８バイト）の領域に書き込んで構成されるものであ
る。

Ｃ１パリティについては、前述した第１図の実施例と同
様に、配列の縦方向のＣＩ系列によりＣ１パリティが生
成付加されて、上記６２１バイトのデータ（Ｃ２パリテ
ィも含む）の２次元配列の下方に付加された縦４バイト
、横２７バイトの領域に書き込まれ、ディスク等への記
録時には、縦方向の２３バイトのデータ（Ｃ２パリティ
を含む）の部分では横方向に２シンボル分の浅いインタ
ーリーブが施されながら読み出され、Ｃｌパリティ部分
では横方向に８シンボル分以上離すような深、いインタ
ーリーブが施されながら読み出される。

この第５図の例においては、ディスク等へのデータ記録
の際の変調方式が例えばＮＲＺ（ノン・リターン・トウ
・ゼロ）方式やＮＲＺＩ方式の場合に、データ「０」が
連続しても、Ｃ２パリティの部分で必ず信号の反転が生
じ、同期をとり易い符号構成となっている。

さらに、誤り訂正符号としては、リード・ソロモン符号
の他に、例えば隣接符号等を使用することができ、また
、各種誤り訂正符号系列の向きやパリティ・データのワ
ード数等も任意に設定できる。またさらに、誤り訂正符
号系列の形成の際のインターリーブ処理は、ＲＡＭ等か
らのデータの読み出しアドレス制御のみならず、書き込
みアドレス制御によっても同様に行い得る。この他、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である
ことは勿論である。

Ｈ１発明の効果 本発明によれば、最後に符号化された（あるいは最も外
側の）誤り訂正符号のインターリーブの深さをデータ部
のインターリーブの深さよりも深くしているため、バー
スト・エラーが上記データ部のインターリーブの深さを
越えて発生しても、復号を繰り返し行うことにより上記
最後に符号化された誤り訂正符号を訂正により復元でき
、エラー訂正能力を大幅に高めることができる。なお、
回路構成上あるいは動作上は、各誤り訂正符号系列のデ
ータ等が書き込まれたＲ、ＡＭ等のメモリに対する読み
出しアドレス（あるいは書き込みアドレス）を制御する
のみで容易に実現でき、構成や動作を複雑化することな
く誤り訂正能力の改善が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の符号構成例を説明するため
の図、第２図は該実施例のデータ記録のトラック・フォ
ーマットおよびセクタ・フォーマットの一例を図す図、
第３図は該実施例に用いられる再生側の回路構成例を示
すブロック図、第４図は第８図中の復号器の一具体例を
示すブロック図、第５図は本発明の他の実施例の符号構
成例を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ２次元以上に多次元配列されたディジタル・データの互
   いに相異なる２以上の方向に、それぞれ誤り訂正符号系
   列を形成する誤り訂正方法において、 上記各誤り訂正符号系列による多重符号化を施す際に、
   最後に符号化された誤り訂正符号に対するインターリー
   ブの深さをデータ部に対するインターリーブの深さより
   も深くしたことを特徴とする誤り訂正方法。